JPS6115552A - 永久磁石界磁式直流機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は永久磁石界磁式直流機に係り、特に界磁を永久
７ｉｎ石材と補助極で構成したスタータに好適な永久で
０石界磁式直流機に関する。

〔発明の背景〕

従来一般に仰られている補助極付永久イ］８石界磁式電
動機として、例えば特公昭４Ｂ−３５７２１号公報があ
る。

この種電動機の永久磁石界磁は円筒状継鉄の内周面に配
置固定され、同心的に配置される電動子鉄心と空隙を介
して対向している。一方電機子反作用起磁力の増磁作用
側には磁性４）」からなる補助極が前記永久磁石の周方
向に隣接して逓信しである。このようにしてなる２極機
の電、ｌ１ＪＩ）％において、円弧状永久磁石と棒状の
補助極はそれぞれ個々に製作されていたため、部品の数
がそり、それ２個ずつ必要で、製作に多大な時間を費や
していた。

又、永久磁石と補助極は継鉄に１個ずつ接着あるいはね
じ止め、もしくは溶接などで取付けていたので、その作
業性が悪く、シかもそれぞれの周方向の位置決め作業に
多大な時間を必要とし７、量産性が悪いと問題点があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的Ｈ１作業性に優れ、量産に適した構成の補
助極付永久磁石界磁式直流機を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、作業性が良く量産に適した界磁極を提供する
手段とし′Ｃ１複数個の補助極を保持できる円筒形状の
永久磁石材を界磁極に用いたことである。このようにす
ることにより、補助極を所定位置に容易に取付けられる
。また、多極機でも永久磁石を容易に精度よく継鉄内に
組立られる。この／こめ、作業性が良く、量産に適しだ
補助隋付永久磁石式直流機が得られる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、補助極付永久磁石界磁式電動機の軸方向断面
図である。図において、シャフト１には整流子２と巻線
３を怖した電機子鉄心４が、軸受５ａ、’５ｂを介して
固定側のエンドブラケット６ａ、６１）によって支持さ
れ、工／ドブラケット６ａ、６ｂは円筒状継鉄７に固定
びれる。継鉄７の内周には、永久磁石材８と電機子反作
用起磁力の増磁作用に働く磁性材（鉄製）からなる補助
極９が円周方向に並電され、界磁極が構成され又いる。

尚補助極９は電機子鉄心４０幅とほぼ等しく、磁石材８
は補助極幅より大きく形成されるが好ましい。

このようにしてなる補助極付永久（ｍ　５１Ｎ−磁式電
動機の本発明の要部である２極機の界（心極は、第２図
の斜視図に示す円筒形状の永久磁石材８と第４図の補助
極９で形成される。永久磁石材８は円筒形状で、２個の
角形挿入穴１０を有して、焼結あるいは射出成型の方法
で製造される。角形の挿入穴１０は、第４図に示す補助
極９が挿入される空間で、第３図の径方向断面図に示す
ように本発明に示す２極機の場合には２個、４極機の場
合には４個と少なくとも補助極の員数ず斤わちｉ［Ｌ動
機の硯数分、該永久磁石材８に設けら）ｔ７１ｏ角形の
補助極挿入穴１０の軸方向の両端１１は永久磁石材で包
含されている。咬た、補助極挿入穴１０の寸法は、補助
極９が挿入できる寸法で構成され、半径方向外側が広く
、内側が狭く構成され補助極の脱落を防屯している。

このようにしてなる円筒状永久磁石材８の補助極挿入穴
１０に補助極９を挿入、固定した後、一体にしたものを
円筒状継鉄７に軸方向から挿入して固定すれば、補助極
付永久磁石界磁式電動機の界磁極が得られる。このよう
に本発明の場合、補助極９が円筒状永久磁石８の該挿入
穴１０に位置決めすることなく容易に組立られる。寸だ
、永久（庭石が多極機の場合でも１個ですみ、しかもそ
の形状が円筒形の／こめ、継鉄への組立が容易で、しか
も周方向には何ら位置決めが必要なく、寸法精度のよい
固定子が得られる。

第５図は、他の実施例を示す円筒状永久磁石材８の斜視
図で、補助極挿入部が一方端を開口したくし形の切欠は
溝１０ａで構成されている。このようにすることにより
、継鉄７に円筒状永久磁石材８を挿入、固定した後に補
助極９を１抽方向から組立できるので、さらに作業性が
向−にし組立時間を短縮することができる。

第６図〜第１３図は円筒状永久（み石ＡＡ８の一部断面
変形例で、第６図は、円筒状永久磁石材８に設けられる
補助極挿入穴１０の下方に、突起１２を設けたものであ
る。この挿入穴１（）に凸形状に構成した補助極を組立
てることにより、回転子と補助極間の空隙をさらに精度
よくすることができると共に、補助極の組立時間を短縮
できる。なお、突起１２は片側１個だけでも良い。寸だ
、Ｊ５図の切欠は溝１０ａに、同様の突起１２を設けて
も良いことは明らかである。

第７図は、円筒状永久磁石材８の補助極挿入穴１０の上
方角部を削除したものである。このようにした永久磁石
材に第４図の補助極９を固定した場合上方にエアギャッ
プが生じ永久磁石から補助極へ漏洩する磁束を減少する
ことができる。

第８図は、補助極挿入穴１０の形状を外径側の周方向幅
を大きく、内径側の周方向幅を小さくしたものである。

この補助極挿入穴１０と同一形状の補助極を該挿入穴に
組立し、界磁極として構成した場合、第７図とは逆に無
負荷時、永久磁石のＡ端面から積極的に補助極へ磁束を
漏洩させることができるので、電動機の無負荷回転数を
高くすることができる。

第９図は、円筒状永久磁石材８の周方向の一部の径方向
厚みを薄くしたものである。すなわち、極を構成する永
久磁石のエンクロージャθＰの径方向厚みが厚く、それ
以外の部分は？Ｗい。このようにしたことにより、永久
磁石制の重量が軽くなり、安価に製造される。なお、第
９図において径方向厚みの薄い部分を、永久磁石材８の
エンクロージヤθＰ内のＢ部方向まで設けても良い。

第１０図は、永久磁石のエンクロージャ以外以外の部分
を補助極挿入穴１０としたものである。

したがって、補助極挿入穴１００周方向幅は、補助極幅
より太きい。このようにしたことにより、永久磁石の重
量がさらに軽くなる。また、該永久磁石のエンクロージ
ャ以外は永久磁石材が回転子の積厚と対向しないので、
永久磁石からの磁束を有効に回転子に入射させることが
できる。

第１１図は、補助極挿入穴１０のＡ端面よりＣ端面に向
って徐々に永久磁石の厚みを薄くしたもので、第９図と
同様の効果が１４＋られる。

第１２図は、円筒状永久磁石材８に補助極が取付けられ
る補助極挿入穴１０の他に、別の穴１０ｂを設けたもの
で、第１０図と同様の効果が得られる。

該記した変形例とは別に、円筒状永久磁石材の成形時、
予め加工された磁性材の補助極を永久磁石の型内に組入
れて粉末焼結等により永久磁石材を製造すると、同時に
円筒状の界磁極ができる。

このため、安価で量産に適した固定子が得られる。

また、本発明において、円筒状フ）久イＩ浮石を同一磁
石材料で製造してもよいし、例えば第１０図に示す減磁
側り部分を高保持力材（ｉＨＬ・）で、Ｅ部を高残留磁
束密度材の磁化特性の異なる材料で製造してよいことは
明らかである。

第１３図は第３図と同一構造であるが、永久磁石の着磁
部分をθ□とし、着磁されない部分をθ２としたことで
ある。このように、径方向に異方性を有する円筒状永久
磁石８′の製造後に、着磁装置でθ□部分のみを着磁す
ると、θ。部分が永久磁石となり、０２部分が着磁され
ないので磁気的には空隙となる。このため、永久磁石の
端部からの漏洩磁束が少なくなる。このようなことは、
当然該記した変形例にも応用できることは明らかである
。

さらに、円筒状永久磁石の成形時、補助極を構成する軟
鉄部材と永久磁石材とを一体成形した後焼結して円筒状
の多極界磁極（例えば２，４，６゜８極）を形成すれば
、さらに安価で量産に適したものが得られる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、作業性に優れ、量産に適した構成
の補助極付永久磁石界磁式直流機が容易に提供される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例における永久磁石界磁式直流機の
実施例を示すもので、＠１図は要部縦断正面１゛４、第
２１スは永久磁石材の斜視図、第３図は第２図の一部断
ｉＩ′ＩＪ図、第４図は補助極の斜視図、第５図は更に
他の実施例における永久磁石材の斜視図、第６図〜第１
３図はそれぞれの実施例におりる永久磁石材の要部断面
図である。 ８・・・永久磁石材、１０・・・補助極挿入穴、９・・
・補助極、１１・・・端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電機子巻線を巻装した電機子鉄心と、該鉄心の外周
   面と微少空隙をもつて対向した永久磁石界磁と、該界磁
   と併設され、電機子反作用による増磁側に設けられた磁
   性材からなる補助極とを備えた永久磁石界磁式直流機に
   おいて、少なくとも軸方向端の一方を環状に連結し、か
   つ少なくとも対向する一部分に対となる如く着磁してな
   る界磁部分を有する永久磁石材と、前記界磁部分の環状
   連結部分を除く周方向間に配設される磁性金属からなる
   補助極とを有することを特徴とした永久磁石界磁式直流
   機。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、前記永久磁石
   材は予め補助極挿入部を形成していることを特徴とした
   永久磁石界磁式直流機。 ３、特許請求の範囲第１項記載において、前記永久磁石
   材は粉末磁性材料からなり、補助極を挾んで一体に形成
   されていることを特徴とした永久磁石界磁式直流機。 ４、特許請求の範囲第２項記載において、補助極挿入部
   の周方向幅を少なくとも補助極の幅以上にすることを特
   徴とした永久磁石界磁式直流機。 ５、特許請求の範囲第２項又は第３項記載において、永
   久磁石材を磁化特性の同じ材質で構成していることを特
   徴とした永久磁石界磁式直流機。 ６、特許請求の範囲第２項又は第３項記載において、一
   対の界磁部分の夫々は高保持力材と高残留磁束密度材で
   構成されていることを特徴とした永久磁石界磁式直流機
   。 ７、特許請求の範囲第２項又は第３項記載において、一
   対の界磁部分の夫々は径方向に厚い部分と薄い部分とか
   ら形成されていることを特徴とした永久磁石界磁式直流
   機。 ８、特許請求の範囲第２項又は第３項記載において、一
   対の界磁部分の夫々は周方向に次第に薄くしていること
   を特徴とした永久磁石界磁式直流機。